(57)【要約】【課題】圧電振動子の周波数の温度安定度をより向上させた温度補償型圧電発振器及び電子機器を提供すること。【解決手段】温度補償型圧電発振器１は、圧電振動子１００の入出力の一方側に接続され、印加電圧に応じて容量が変化する可変容量素子１１０と、圧電振動子１００の入出力の他方側に選択接続可能に設けられ、圧電振動子１００の負荷容量となる複数の容量素子１３０と、を含む圧電発振部１０を有する。さらに、温度補償型圧電発振器１は、複数の容量素子１３０から温度情報に対応した容量素子を圧電振動子１００の入出力の少なくとも一方側に選択接続し、圧電振動子１００の温度特性を補償する選択接続処理を行う選択接続処理部２０と、温度情報に対応して圧電振動子１００の温度特性を補償する補償電圧を可変容量素子１１０に印加する補償電圧発生部３０と、を含む。【選択図】図１
2010219738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅器と、
圧電振動子と、
該圧電振動子の入出力の少なくとも一方側に接続され、印加電圧に応じて容量が変化する可変容量素子と、
前記圧電振動子の入出力の少なくとも一方側に選択接続可能に設けられた複数の容量素子と、
を含み、発振信号を出力する圧電発振部と、
温度情報を出力する手段と、
前記複数の容量素子から前記温度情報に対応した容量素子を前記圧電振動子の入出力の少なくとも一方側に選択接続し、前記発振信号の周波数を温度補償するための選択接続処理を行う選択接続処理部と、
前記温度情報に対応して前記発振信号の周波数を温度補償する補償電圧を前記可変容量素子に印加する補償電圧発生部と、
を含むことを特徴とする温度補償型圧電発振器。
【請求項２】
請求項１において、
前記圧電発振部は、
前記複数の容量素子にそれぞれ直列接続された複数のスイッチを備え、
該複数のスイッチは、
前記圧電振動子の入出力の少なくとも一方側と接地との間に接続され、
前記選択接続処理部は、
前記複数のスイッチのオン／オフにより前記複数の容量素子の選択接続処理を行うことを特徴とする温度補償型圧電発振器。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記選択接続処理部は、
前記補償電圧発生部が出力する前記補償電圧により温度補償された前記発振信号の周波数をさらに温度補償するように、前記複数の容量素子の選択接続処理を行うことを特徴とする温度補償型圧電発振器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記温度情報は、
前記圧電振動子の動作可能温度範囲に含まれる第１の温度以下の低温領域及び前記動作温度範囲に含まれる前記第１の温度より高い第２の温度以上の高温領域の少なくとも一方に含まれ、
前記選択接続処理部は、
前記温度情報に基づき、前記低温領域及び前記高温領域の少なくとも一方において前記選択接続処理を行うことを特徴とする温度補償型圧電発振器。
【請求項５】
請求項４において、
前記第１の温度は、
摂氏０度であることを特徴とする温度補償型圧電発振器。
【請求項６】
請求項４又は５において、
前記第２の温度は、
摂氏６０度であることを特徴とする温度補償型圧電発振器。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
温度情報を出力する手段は、
前記圧電振動子に関連付けた温度を検出する温度センサーを含み、
前記温度情報は、
前記温度センサーが出力することを特徴とする温度補償型圧電発振器。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の温度補償型圧電発振器を含むことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度補償型圧電発振器及び電子機器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＴカット水晶振動子の共振周波数は、図９（Ａ）や図１１（Ａ）の一点鎖線に示すように、温度に対して３次関数カーブ特性を有している。この水晶振動子を使って発振回路を構成すると、発振回路の出力周波数も温度に対して３次関数カーブ特性を有する。温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）は、水晶振動子の温度特性を打ち消すように、発振回路側の容量（負荷容量ＣＬ）を変化させることで、温度変化に対する発振回路の周波数変化を抑制する温度補償が行われている。
【０００３】
温度補償の方式は、デジタル方式とアナログ方式の２種類が知られている。温度補償の原理は、発振回路の負荷容量ＣＬを変化させると発振周波数が変化する特性を利用したものである。水晶振動子の周波数温度特性を打ち消すように、負荷容量ＣＬを温度に対して変化させることで、発振回路の周波数の温度変化を抑えることができる。この負荷容量ＣＬの変化のさせ方が、デジタル的であるかアナログ的であるかによって２種類の方式に大きく分類されている。特許文献１におけるデジタル方式は、図８に示すように、発振回路内に設けた容量バンク２１０を、メモリー情報に基づき温度変化に追随して動作するスイッチ２００を用いて切り替えて負荷容量ＣＬを変化させる方式である。デジタル方式による温度補償後の発振周波数温度特性は、図９（Ａ）の実線のようになる。特許文献２、３のアナログ方式は、図１０に示すように、発振回路内に設けた可変容量素子３００に温度に対して３次に変化する電圧（以下、補償電圧という）を補償電圧発生回路３１０が印加して容量を変化させる方式である。アナログ方式による温度補償後の温度特性は、図１１（Ａ）の実線のようになる。アナログ補償方式には他にも方法があり、これは一例である。
【０００４】
デジタル方式は、容量バンク２１０の切り替わり時に、周波数が不連続に変わるという問題があり、不連続をなくすためには、容量値を細かくした容量バンク２１０を数多く設ける必要がある。しかし、スイッチ２００やそれを制御するデジタルメモリー２２０が増加するため、ＩＣサイズが大きくなってしまう。これに対し、アナログ方式では、補償電圧発生回路３１０で温度に対して変化する電圧を生成し、それを発振回路内の可変容量素子３００に印加することにより、発振回路の負荷容量ＣＬを温度に対してアナログ的に変化させて温度補償する。さらに、補償電圧発生回路３１０はその補償電圧カーブを、メモリー３２０を使って調整できるように回路設計されており、製品化の際はメモリー３２０を使って補償電圧カーブを水晶振動子３３０の温度特性を打ち消すために最適となるよう調整する。このようにして、発振回路の周波数偏差が温度に対して小さくなるように個々に温度補償を行っている。アナログ方式は、連続的に可変容量素子３００の容量を変化させることができ、温度変化に対して周波数変化が不連続にならないため、現在の主流の温度補償の方式となっている。
【０００５】
ＴＣＸＯは、携帯電話の基準周波数に使用され、システムにより仕様は異なるものの概ねＴａ=−３０℃〜＋８５℃において数ｐｐｍ例±１．５ｐｐｍ〜±３ｐｐｍの精度が要求されている。しかしながら、昨今、ＧＰＳ機能付携帯電話に使用されるＴＣＸＯにおいては、例えば±０．５ｐｐｍの周波数精度が要求されるようになってきた。
【０００６】
水晶振動子はカットアングルのばらつき等により、個々の温特にばらつきを持っている。更に、発振回路や補償電圧発生回路を構成するＩＣにおいてもばらつきがある。
【０００７】
デジタル方式によれば、温度が変化して容量バンクの設定が変わる瞬間、図９（Ｂ）に示すように、周波数が不連続に変化してしまうため、携帯電話のシステム上好ましくない。
【０００８】
また、アナログ方式においては、温度に対して発振出力周波数の周波数温度偏差が小さくなるように個々に温度補償を行っているが、個々に調整しているとは言え、ＩＣの調整能力（分解能）や測定誤差などにより、図１１（Ｂ）に示すように、従来のアナログ方式で高精度化（例えば±０．５ｐｐｍ以内）を実現するのは容易ではない。
【０００９】
先行技術文献に示すようにＩＣの精度向上に向けて、補償電圧の精度を上げる検討もされているが、消費電流が増加したり、生産歩留まりとの両立などがあったりするため、更なる高精度化が難しいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−２１８７３８号公報
【特許文献２】再表２００４／０２５８２４号公報
【特許文献３】特開２００７−３２５０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、圧電発振回路の出力周波数の温度安定度をより向上させた温度補償型圧電発振器及び電子機器を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）本発明に係る温度補償型圧電発振器は、増幅器と、圧電振動子と、該圧電振動子の入出力の少なくとも一方側に接続され、印加電圧に応じて容量が変化する可変容量素子と、前記圧電振動子の入出力の少なくとも一方側に選択接続可能に設けられた複数の容量素子と、を含み、発振信号を出力する圧電発振部と、温度情報を出力する手段と、前記複数の容量素子から前記温度情報に対応した容量素子を前記圧電振動子の入出力の少なくとも一方側に選択接続し、前記発振信号の周波数を温度補償するための選択接続処理を行う選択接続処理部と、前記温度情報に対応して前記発振信号の周波数を温度補償する補償電圧を前記可変容量素子に印加する補償電圧発生部とを含むことを特徴とする。
【００１３】
圧電振動子としては、例えば、水晶振動子やセラミック振動子、ニオブ酸リチウム振動子、タンタル酸リチウム振動子などの単結晶材料を用いた振動子や、酸化亜鉛圧電薄膜振動子、酸化アルミニウム圧電薄膜振動子などの圧電性薄膜を用いた振動子を用いてもよい。
【００１４】
可変容量素子は、印加電圧に応じて容量が変化する素子であり、例えば、ＭＯＳ型バラクターや可変容量ダイオード（バリキャップ）などが挙げられる。
【００１５】
温度情報を出力する手段として、例えば、温度センサーを用いてもよい。この場合には、補償電圧発生部は、圧電振動子の温度特性を補償するために、温度センサーの出力に応じて変化する（温度補償）電圧を生成する。補償電圧発生部は、圧電振動子の周波数温度特性を打ち消すために、温度変化に対して連続的に変化する電圧を可変容量素子に印加する。これにより連続的に可変容量素子の容量を変化させることでアナログ制御を行なっている。補償電圧発生部は、圧電振動子の温度特性を発振回路の容量変化でうまく打ち消す為に、最適な補償電圧カーブが得られるよう調整する調整機能を有するように構成してもよい。この場合には、個々の圧電振動子の温度特性に合わせて、個々に電圧調整を行ない、その設定情報をメモリーに記憶しておいてもよい。
【００１６】
選択接続処理部は、圧電振動子の温度特性を補償するために、複数の容量素子から温度情報に対応した容量素子を圧電振動子の入出力の少なくとも一方側に選択接続する選択接続処理を行う。この選択接続処理は、例えば、メモリーに記憶された情報に基づいて行ってもよい。具体的には、前記圧電振動子の温度特性を補償するように、温度情報に関連付けて選択される複数の容量素子の選択接続用の情報をメモリーに記憶しておく。そして、メモリーに記憶されたデータから温度情報に基づき選択される容量素子を特定し、選択接続処理を行ってもよい。
【００１７】
以上のように、本発明の補償電圧発生部は、可変容量素子に温度情報に対応する補償電圧を印加して、圧電振動子の温度特性をアナログ的に補償することができる。これに加えて、本発明の温度補償型圧電発振器では、選択接続処理部が、温度情報に対応して容量素子の選択接続処理を行い、選択された容量素子により圧電振動子の温度特性を補償することができる。
【００１８】
従って、本発明にかかる温度補償型圧電発振器は、温度に応じて、補償電圧によるアナログ的な温度補償と、容量素子の切り替えによるデジタル的な温度補償とを組み合わせて行うことにより、圧電振動子の周波数の温度安定度をより向上させた温度補償型圧電発振器を実現することができる。
【００１９】
（２）この温度補償型圧電発振器において、前記圧電発振部は、前記複数の容量素子にそれぞれ直列接続された複数のスイッチを備え、該複数のスイッチは、前記圧電振動子の入出力の少なくとも一方側と接地との間に接続され、前記選択接続処理部は、前記複数のスイッチのオン／オフにより前記複数の容量素子の選択接続処理を行うようにしてもよい。
【００２０】
（３）この温度補償型圧電発振器において、前記選択接続処理部は、前記補償電圧発生部が出力する前記補償電圧により温度補償された前記発振信号の周波数をさらに温度補償するように、前記複数の容量素子の選択接続処理を行うようにしてもよい。
【００２１】
本発明の温度補償型圧電発振器では、補償電圧発生部が出力した補償電圧による温度補償でアナログ的に補償された圧電発振回路の周波数温度特性に対し、補償精度の劣る温度領域を更に容量素子を使ったデジタル補償を行うことができる。従来デジタル補償では、圧電振動子の広い温度特性（例えば±１５ｐｐｍ）を、例えば±０．５ｐｐｍに補償するには、細かい容量バンクを数多く用意し、使用温度範囲（例えば摂氏−３０度から摂氏＋８５度）を細かい分解能で、容量制御する必要があり、多くの容量と多くのメモリーが必要であった。しかし、本発明の温度補償型圧電発振器によれば、一度アナログ補償された（例えば±１．５ｐｐｍまで温度補償された）周波数温度特性を、そこからデジタル的に補償する（ここでは例えば±１．０ｐｐｍ）ことで、±０．５ｐｐｍを実現することができる。よってアナログ補償と融合し、且つアナログで補償しきれない分をデジタル補償することで、デジタル的に補償する量が小さくなり、従来に比べれば少ない容量バンクと少ないメモリー回路で高精度を実現することができる。またデジタルで補償する量が小さいので、従来のデジタル補償で問題となるメモリー切り替わり時の周波数飛びは抑えることができる。
【００２２】
従って、本発明によれば、小さいＩＣサイズで圧電発振器の周波数の温度補償を高精度で行うことができる。
【００２３】
（４）この温度補償型圧電発振器において、前記温度情報は、前記圧電振動子の動作可能温度範囲に含まれる第１の温度以下の低温領域及び前記動作温度範囲に含まれる前記第１の温度より高い第２の温度以上の高温領域の少なくとも一方に含まれ、前記選択接続処理部は、前記温度情報に基づき、前記低温領域及び前記高温領域の少なくとも一方において前記選択接続処理を行うようにしてもよい。
【００２４】
（５）この温度補償型圧電発振器において、前記第１の温度は、摂氏０度であるようにしてもよい。
【００２５】
（６）この温度補償型圧電発振器において、前記第２の温度は、摂氏６０度であるようにしてもよい。
【００２６】
（７）この温度補償型圧電発振器において、前記温度情報を出力する手段は、前記圧電振動子に関連付けた温度を検出する温度センサーを含み、前記温度情報は、前記温度センサーが出力するようにしてもよい。
【００２７】
（８）本発明は、上記のいずれかに記載の温度補償型圧電発振器を含むことを特徴とする電子機器である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態における温度補償型圧電発振器の構成例。
【図２】図２（Ａ）圧電振動子の温度特性。図２（Ｂ）補償電圧発生部による温度補償後の圧電発振器の周波数の温度特性。図２（Ｃ）容量バンク調整による温度補償後の圧電発振回路の出力周波数の温度特性。
【図３】本実施形態における温度補償型圧電発振器の他の構成例。
【図４】本実施形態における温度補償型圧電発振器の他の構成例。
【図５】本実施形態における温度補償型圧電発振器の具体的な構成例。
【図６】本実施形態における温度補償型圧電発振器を用いた電子機器の例。
【図７】本実施形態における温度補償型圧電発振器を用いた電子機器の例。
【図８】従来技術のデジタル補償方式。
【図９】図９（Ａ）温度補償前の圧電発振器の周波数温度特性と、従来技術のデジタル補償方式による温度補償後の圧電発振器の周波数温度特性。図９（Ｂ）図９（Ａ）の拡大図。
【図１０】従来技術のアナログ補償方式。
【図１１】図１１（Ａ）温度補償前の圧電発振器の周波数温度特性と、従来技術のアナログ補償方式による温度補償後の圧電発振器の周波数温度特性。図１１（Ｂ）図１１（Ａ）の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３０】
１．温度補償型圧電発振器
図１は、温度補償型圧電発振器の構成について説明するための図である。
【００３１】
本実施形態の温度補償型圧電発振器１は、圧電発振部１０、選択接続処理部２０、補償電圧発生部３０、Ａ／Ｄコンバーター５０、温度情報を出力する手段としての温度センサー４０、メモリー７０、デジタルメモリー９０とを含んで構成されている。
【００３２】
圧電発振部１０は、増幅器１４０と、フィードバック抵抗１５０と、圧電振動子１００と、可変容量素子１１０と、複数のスイッチ１２０と、複数の容量素子１３０を含んで構成される。
【００３３】
そして、この圧電発振部１０は、増幅器１４０と圧電振動子１００とフィードバック抵抗１５０とが並列に接続され、増幅器１４０の出力を誘電性リアクタンスとして動作する圧電振動子１００の入力とフィードバック抵抗１５０とに接続している。さらに、圧電発振部１０は、可変容量素子１１０と、複数の容量素子１３０により、コルピッツ型発振回路を構成し、発振動作を行なう。
【００３４】
可変容量素子１１０は、圧電振動子１００の入出力の少なくとも一方側に接続される。本実施例では、圧電振動子１００の出力側に接続されている。可変容量素子１１０は、電圧印加により容量が変化する素子であり、可変容量素子１１０の容量変化により、圧電発振器１０の周波数制御ができる。可変容量素子１１０は、例えば、可変容量ダイオード（バリキャップ）やＭＯＳ型バラクターなどが挙げられる。
【００３５】
複数の容量素子１３０は、圧電振動子１００の入出力の少なくとも一方側に接続される。本実施例では、圧電振動子１００の入力側に接続されている。複数の容量素子１３０は、複数のスイッチ１２０に対応して設けられ、対応するスイッチがオンすると選択された容量素子が圧電発振器１０の負荷容量となる。
【００３６】
選択接続処理部２０は、温度センサー４０の温度情報に対応して圧電発振器１０の温度特性を補償するように複数のスイッチ１２０のオン/オフ制御を行なうことにより、容量素子の選択接続処理を行う。
【００３７】
補償電圧発生部３０は、温度センサー４０の温度情報に対応して圧電振動子１００の温度特性を補償する補償電圧を生成し、可変容量素子１１０に印加する。本実施形態の温度補償型圧電発振器１では、補償電圧発生部３０は、温度変化に対して圧電発振器１０の周波数偏差が小さくなるように設定された補償電圧を可変容量素子１１０に印加し、温度に対し連続的に可変容量素子の容量を変化させるというアナログ制御を行なっている。
【００３８】
これにより、補償電圧発生部３０が発振回路内の可変容量素子１１０に補償電圧を印加することにより、圧電振動子１００の温度特性を打ち消すように負荷容量ＣＬが変化するため、うまく打ち消しあって発振回路としては温度に対する周波数変化を小さくした周波数温度特性を得る事ができる。補償電圧発生回路３０は補償電圧カーブをメモリー７０を使って調整できるようにし、製品化の際はメモリー７０を使って補償電圧カーブを圧電振動子１００の温度特性を打ち消すために最適となるように調整してもよい。
【００３９】
ここにおいて、補償電圧発生部３０は、無補償時における圧電発振器１０の発振周波数の温度特性を表すカーブを近似ｎ次関数で表し、近似ｎ次関数となる補償電圧を出力し、温度補償を行うようにしてもよい。
【００４０】
例えば、近似ｎ次関数となる補償電圧を出力する場合には、０次成分発生部と、温度情報に応じた１次成分発生部、３次成分発生部、４次成分発生部、・・・、ｎ−１次成分発生部、ｎ次成分発生部の各出力とを加算して出力するようにしてもよい。
【００４１】
本実施形態の温度補償型圧電発振器１によれば、選択接続処理部２０は、温度情報に対応して複数のスイッチ１２０のオン／オフ制御を行う。これにより、複数のスイッチ１２０に対応して設けられた複数の容量素子１３０を切り替えて圧電発振器１０の負荷容量ＣＬを変化させる。このようにして、温度変化に対して圧電発振器１０の周波数偏差が小さくなるように温度補償を行うことができる。なお、複数の容量素子１３０と複数のスイッチ１２０の直列接続において、複数の容量素子１３０とスイッチ１２０の配置を互いに入れ替えても良い。
【００４２】
図２（Ａ）は、圧電振動子１００を使った無補償時における、圧電発振器の周波数偏差の温度特性を表したグラフである。図２（Ｂ）は、補償電圧発生部３０による温度補償を行った場合の圧電発振器１０の周波数の温度特性を表したグラフである。図２（Ｂ）によれば、圧電振動子１００を使った無補償時の温度特性を、±１．５ｐｐｍ程度まで補償されている。圧電振動子の温度特性は低温・高温になるほど変化が大きくなるため、低温・高温では補償精度が劣化する。
【００４３】
このため、本実施形態の温度補償型圧電発振器１では、補償電圧発生部３０が出力する補償電圧により補償された圧電発振器１０の周波数の温度特性を、選択接続処理部２０により複数の容量素子１３０を切り替え、さらに補償するようにしている。
【００４４】
図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）で補償電圧発生部３０による温度補償が行われた後に、スイッチ切り替えにより負荷容量ＣＬを変化させて温度補償を行った場合の圧電発振器１０の周波数温度特性を表したグラフである。低温・高温部でも精度が得られ、±０．５ｐｐｍまで安定化される。
【００４５】
以下に、選択接続処理部２０の処理の詳細を説明する。
【００４６】
図２（Ｂ）に示したように、補償電圧発生部３０による温度補償によれば、例えば、摂氏０度から摂氏６０度までは温度特性を±０．５ｐｐｍにできるので、低温・高温部（例えば摂氏０度より低い場合と摂氏６０度より高い場合）に限定してスイッチで容量バンクを切り替え、負荷容量ＣＬ変化による温度補償を行えばよい。
【００４７】
また、選択接続処理部２０は、温度情報が、圧電振動子１００の動作可能温度範囲に含まれる第１の温度（例えば、摂氏０度）以下の場合及び第１の温度より高い第２（例えば、摂氏６０度）の温度以上の場合の少なくとも一方において容量素子の選択接続制御としてのオン／オフ制御を行うようにしてもよい。
【００４８】
このように、本実施形態の温度補償型圧電発振器１によれば、圧電振動子１００の温度特性は、補償電圧発生部３０による温度補償が行われると、図２（Ｂ）のように補償される。従って、容量バンクの変化による温度補償は、図２（Ｂ）の圧電発振器１０の温度特性に対して行うことにより、幅広い温度帯域にわたり高精度の温度補償を行うことができる。
【００４９】
具体的には、図２（Ｃ）で示すように、図９（Ｂ）のような従来のデジタル方式で見られたスイッチの切り替えによる不連続性も改善され、従来のアナログ方式で見られた図１１（Ｂ）のような低温側と高温側での温度補償の精度の劣化も改善される。
【００５０】
以上のように、従来のデジタル方式では圧電振動子１００の温度特性を±１５ｐｐｍから±０．５ｐｐｍへ補償するには、約３／１００に圧縮する必要があるが、本実施形態の温度補償型圧電発振器１によれば、補償電圧発生部３０による温度補償後の±１．５ｐｐｍを約１／３に圧縮すればよいことになる。
【００５１】
従って、本実施形態の温度補償型圧電発振器１によれば、従来のデジタル方式のみで圧電振動子の温度特性を±０．５ｐｐｍとなるように温度補償を行う場合より、複数のスイッチ１２０や複数の容量素子１３０の数を減らすことができ、またそれを制御するメモリーも減らすことができる。
【００５２】
また、図３に示すように、本実施形態の温度補償型圧電発振器１では、補償電圧発生部３０と可変容量素子１１０の接続箇所と、複数のスイッチ１２０と複数の容量素子１３０と選択接続処理部２０との接続箇所を入れ替えて構成しても同様の効果が得られる。具体的には、補償電圧発生部３０と可変容量素子１１０とを圧電振動子１００の出力側に接続し、複数のスイッチ１２０と複数の容量素子１３０と選択接続処理部２０とを圧電振動子１００の入力側に接続する構成としても同様の効果が得られる。
【００５３】
また、圧電振動子１００の入出力のいずれか一方側に、可変容量素子１１０及び複数の容量素子１３０を接続するようにしても良い。
【００５４】
また、図４に示すように、本実施形態の温度補償型圧電発振器１では、補償電圧発生部３０、可変容量素子１１０と、複数の容量素子１３０、複数のスイッチ１２０、選択接続処理部２０とを圧電振動子１００の入力側と出力側に、接続する構成としても同様の効果が得られる。
【００５５】
これらの回路構成は一例であり、これに限ったものではない。
【００５６】
図５は、本実施形態の温度補償型圧電発振器１のより具体的な構成例である。
【００５７】
本実施形態の温度補償型圧電発振器１は、圧電発振部１０と、補償電圧発生部３０と、温度センサー４０と、Ａ／Ｄコンバーター５０と、選択接続処理部２０と、第１の記憶部８０と、第２の記憶部６０を含んで構成してもよい。図１と同様の構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
温度センサー４０は、温度を検出し、検出した結果を出力する。温度センサー４０は、温度に依存するアナログ信号を出力する。
【００５９】
補償電圧発生部３０は、前述したように、温度センサー４０の出力に対応付けて圧電振動子１００の温度特性を補償するように補償電圧を変化させて、可変容量素子１１０に印加する。
【００６０】
加えて、補償電圧発生部３０は、その出力電圧を圧電振動子１００の温度特性を最適に補償するように調整され、その情報は第１の記憶部８０のメモリー領域８２に格納されている。発振時は第１の記憶部８０のメモリー領域８２に記憶された条件の元、回路が動作して温度補償が行なわれる。なお、第１の記憶部８０は、図１のメモリー７０に相当する。
【００６１】
補償電圧の調整は、具体的には、以下のように行われる。
【００６２】
補償電圧発生部３０を構成する回路内部の、基準電圧やオフセット電圧、オペアンプのゲインなどをあらかじめ調整できるように設計しておき、第１の記憶部８０のメモリー領域８２に記憶された情報に基づき、オン／オフ可能な切り替えスイッチを内部に設け、電圧値やアンプのゲイン（抵抗比）などを変更できる調整回路によって行う。
【００６３】
補償電圧発生部３０は、温度センサー４０の電圧に従い補償電圧が出力されるが、この出力電圧は調整回路によって傾きやオフセット値が変えられるようになっている。これによって、圧電振動子１００の特性ばらつきにも個々に対応できるよう構成されている。
【００６４】
ここで第1の記憶部８０のメモリー領域８２には、アンプのゲインなど回路定数を決めるための情報が格納されていて、温度変化に対して補償電圧発生部の回路状態が変わるものではない。
【００６５】
Ａ／Ｄコンバーター５０は、温度センサー４０の検出結果をデジタルデータに変換する。
【００６６】
第２の記憶部６０は、温度情報と、圧電発振部１０に含まれる複数のスイッチ１２０のうち選択すべきスイッチの情報との対応を規定したスイッチ選択テーブル６２が記憶されている。例えば、温度情報が摂氏マイナス１０度を表している場合には、摂氏マイナス１０度の温度情報に対応してスイッチ選択テーブル６２からオンすべきスイッチの情報が選択される。なお、第２の記憶部８０は、図１のデジタルメモリー９０に相当する。
【００６７】
スイッチ選択テーブル６２のスイッチの情報は、バスデータであってもよい。
【００６８】
選択接続処理部２０は、スイッチ選択テーブル６２によるデータをデコードし、複数のスイッチ１２０のうち、デコード値に対応するスイッチをオンする選択接続処理を行う。これにより、複数の容量素子１３０の組み合わせが変化し、負荷容量ＣＬが変化する。
【００６９】
以上のように、本実施の温度補償型圧電発振器１は、補償電圧発生回路３０により生成される補償電圧を可変容量素子１１０に印加してアナログ的に負荷容量ＣＬを変化させて温度補償する機能と、選択接続処理部２０と、複数の容量素子１３０を使ってデジタル的に負荷容量ＣＬを変化させる機能を有することで、図２（Ｃ）のような圧電発振器１０の周波数温度特性を実現できる。
【００７０】
２．電子機器
図６のノートパソコン１０００、および図７の携帯電話機２０００は、本発明に係る温度補償型圧電発振器１が電子機器の例を示す外観図である。本実施形態の温度補償型圧電発振器１により、信頼性の高い電子機器が実現できる。
【００７１】
本発明に係る温度補償型圧電発振器１が組み込まれる電子機器としては、デジタルスチルカメラ、腕時計、および携帯情報機器に限らず、電子手帳、ページャ、ＰＯＳ端末、ＩＣカード、ミニディスクプレーヤ、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）およびエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ノート型パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、タッチパネルを備えた装置、時計など様々な電子機器が考えられる。
【００７２】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００７３】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００７４】
１  温度補償型圧電発振器、１０  圧電発振部、２０  選択接続処理部２０、３０  補償電圧発生部、４０  温度センサー、５０  Ａ／Ｄコンバーター、６０  第２の記憶部、６２  スイッチ選択テーブル、８０  第１の記憶部、１００  圧電振動子、１１０  可変容量素子、１２０  複数のスイッチ、１３０  複数の容量素子、２００  スイッチ、２１０  容量バンク、２２０  デジタルメモリー、３００  可変容量素子、  ３１０  補償電圧発生回路、３２０  メモリー、３３０  水晶振動子、１４０  増幅器、１５０  フィードバック抵抗、１０００  ノートパソコン、２０００  携帯電話
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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